高考化学 元素及其化合物必练 专题01 氯及其化合物.docx
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高考化学元素及其化合物必练专题01氯及其化合物
专题一氯及其化合物
1．无水MgBr2可用作催化剂．实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2，装置如图1。
已知：
Mg与Br2反应剧烈放热；MgBr2具有强吸水性。
下列说法错误的是（）
A．实验必须要缓慢通入干燥的N2以免反应过于剧烈
B．若用干燥的空气代替干燥的N2，其主要的缺点是制得的MgBr2中含有杂质。
C．装有无水CaCl2固体A的作用是防止外界水蒸气进入反应装置
D．冷凝管起冷凝回流作用，可防止乙醚、溴等的挥发
【答案】B
2．下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．200mL2mol·L－1的FeBr2溶液中通入11.2L标准状况下的氯气：
4Fe2＋＋6Br－＋5Cl2===4Fe3＋＋3Br2＋10Cl－
B．以石墨作电极电解氯化铝溶液：
2Cl－＋2H2O
2OH－＋H2↑＋Cl2↑
C．氢氧化钠溶液吸收足量SO2气体：
SO2＋2OH－===SO
＋H2O
D．向明矾溶液中加入氢氧化钡溶液至沉淀的物质的量最大：
Al3＋＋2SO
＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO
＋2H2O
【答案】A
【解析】11.2L标准状况下的氯气的物质的量为0.5mol，200mL2mol·L－1的FeBr2溶液中含有的Fe2＋物质的量为0.4mol，Br－的物质的量为0.8mol，因为Fe2＋的还原性强于Br－的还原性，所以Cl2先与Fe2＋反应，然后与Br－反应，0.5molCl2变成Cl－转移电子为1mol，所以共消耗0.4molFe2＋和0.6molBr－，离子方程式为4Fe2＋＋6Br－＋5Cl2===4Fe3＋＋3Br2＋10Cl－，A正确；Al3＋会与OH－反应生成白色胶状沉淀，正确的离
子方程式为2Al3＋+6Cl－＋6H2O
2Al（OH）3↓＋3H2↑＋3Cl2↑，B错误；氢氧化钠溶液吸收足量SO2气体生成亚硫酸氢钠，C错误；要使沉淀的物质的量最大，需满足Ba2＋完全转化为BaSO4，Al3＋也完全转化为Al（OH）3沉淀，D错误。
3．下列离子检验及结论一定正确的是
A．加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，再加盐酸，沉淀不消失，则原溶液中一定含SO42－
B．在某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则原溶液中一定有Cl－
C．加稀盐酸产生无色无味气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，则原溶液中一定有CO32－
D．通入氯气后，溶液变为黄色，加淀粉液后溶液变蓝，则原溶液中一定有I－
【答案】D
4．已知：
一定温度下，将Cl2通人适量KOH溶液，产物中可能有KC1、KClO、KClO3，且c（Cl－）/c（ClO－）的值与温度高低有关。
当n（KOH）=amol时，下列有关说法错误的是（）
A．若某温度下，反应后c（Cl－）/c（ClO－）＝11，则溶液中c（ClO－）/c（ClO3－）＝
B．参加反应的氯气的物质的量等于
amol
C．改变温度，反应中转移电子的物质的量ne的范围：
amol≤ne≤
amol
D．改变温度，产物中KC1O3的最大理论产量为
amol
【答案】D
【解析】设n（ClO－）=1mol，反应后c（Cl－）/c（ClO－）＝11，则n（Cl－）=11mol，电子转移守恒，5×n（ClO3－）+1×n（ClO－）=1×n（Cl－），即5×n+1×1=1×11，解得n（ClO3－）=2mol，则溶液中c（ClO－）/c（ClO3－）＝
，A正确。
由氯原子守恒可知，2n（Cl2）=n（KClO）+n（KCl）+n（KClO3）,由钾离子守恒可知n（KClO）+n（KCl）+n（KClO3）=n（KOH），参加反应的氯气的物质的量为n（Cl2）=
n（KOH）=
amol，正确；氧化产物只有氯酸钾时，转移电子最多，根据电子守恒n（KCl）=5n（KClO3）分析，由钾离子守恒n（KCl）+n（KClO3）=n（KOH），故n（KClO3）=n（KOH）/6=a/6mol，转移电子最大物质的量为a/6×5=5a/6mol，氧化产物只有次氯酸钾时，转移电子最少，根据电子转移守恒n（KClO）=n（KCl），根据钾离子守恒n（KClO）+n（KCl）=n（KOH），故n（KClO）=n（KOH）/2=a/2mol，转移电子最小物质的量为a/2mol，则反应中转移电子的物质的量的范围为
amol≤ne≤
amol，C正确。
氧化产物只有氯酸钾时，其物质的量最大，有C中计算可知，产物中KC1O3的最大理论产量为a/6mol，D错误。
5．已知2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋、2Fe2＋＋Br2===2Br－＋2Fe3＋。
现向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加少量的KSCN溶液，结果溶液变为红色，则下列叙述中正确的是（ ）
①氧化性：
Br2>Fe3＋>I2
②原溶液中Br－一定被氧化
③通入氯气后，原溶液中的Fe2＋一定被氧化
④不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2＋
⑤若取少量所得溶液，加入CCl4后静置，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中Fe2＋、Br－均被完全氧化
A．①②③④B．①③④⑤C．②④⑤D．①②③④⑤
【答案】B
6．化学中常用类比的方法可预测许多物质的性质．如根据H2+Cl2=2HCl推测：
H2+Br2=2HBr．但类比是相对的，如根据2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2，类推2Na2O2+2SO2=Na2SO3+O2是错误的，应该是Na2O2+SO2=Na2SO4．下列各组类比中正确的是（）
A．钠与水反应生成NaOH和H2，推测：
所有金属与水反应都生成碱和H2
B．Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，推测：
Na2SO3+2HCl=2NaCl+H2O+SO2↑
C．CO2+Ca（ClO）2+H2O=CaCO3↓+2HClO，推测：
2SO2+Ca（ClO）2+H2O=CaSO3↓+2HClO
D．铝和硫直接化合能得到Al2S3，推测：
铁和硫直接化合也能得到Fe2S3
【答案】B
【解析】活泼金属钠与水反应生成NaOH和H2，但是金属活动顺序表金属铝以后的金属均和水不反应，A错误；Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑和Na2SO
3+2HCl=2NaCl+H2O+SO2↑都强酸制弱酸，所以类比合理，B正确；二氧化硫具有还原性，次氯酸盐具有强氧化性，生成的亚硫酸钙会被氧化为硫酸钙，C错误；硫是弱氧化剂只能将铁氧化成亚铁，所以铁和硫直接化合能得到FeS，不存在Fe2S3这种物质，D错误。
7．下列叙述正确的是
A．明矾和ClO2常用于自来水的净化和杀菌消毒，两者的反应原理相同
B．盛放KOH溶液的试剂瓶不能用橡胶塞，应该用玻璃塞
C．北京时间2011年3月11日日本发生9.0级地震，引起核泄漏，产生的粉尘中含有较多的131I，这是一种质子数为131的有放射性的碘的一种核素
D．6月3日危地马拉的富埃戈火山喷发，火山灰在空气中很多天都不能沉降，可能与胶体的性质有关
【答案】D
8．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A．FeCl3溶液具有酸性，可用于脱除燃气中H2S
B．苯酚能使蛋白质变性，可用于制取酚醛树脂
C．Fe
S固体呈黑色，可用于除去废水中Cu2+、Hg2+等重金属
D．NaHCO3能与Al2（SO4）3溶液反应，可用作泡沫灭火器原料
【答案】D
【解析】FeCl3用于脱除燃气中的H2S，是因为H2S具有强还原性，Fe3+具有较强的氧化性，可以将S2-氧化成S单质，本身被还原成Fe2+，而不是因为FeCl3溶液具有酸性，A错误；苯酚与甲醛发生缩聚反应用于制取酚醛树脂和苯酚能使蛋白质变性没有对应关系，B错误；FeS用于除去废水中Cu2+、Hg2+等重金属是因为转化为更难溶的硫化物，而不是因为FeS固体呈黑色，C错误；NaHCO3能与Al2（SO4）3溶液反应发生双水解产生二氧化碳和氢氧化铝，可用作泡沫灭火器原料，D正确。
9．下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现象
产生白色沉淀，随后变为红褐色
溶液变红，随后迅速褪色
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体，随后变为红棕色
【答案】C
10．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
溴乙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热，生成气体通入酸性高锰酸钾溶液中，褪色
有乙烯生成
B
向试管中的浓硫酸加入铜片，盖好胶塞，导管通气入品红溶液，无明显现象
铜片未打磨
C
除去CuSO4溶液中Fe2+：
先加足量H2O2，再加Cu（OH）2调溶液pH=4
Ksp[Cu（OH）2]>Ksp[Fe（OH）2]
D
将有色纸条放入盛满干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片，无明显现象
氯气漂白不是Cl2分子直接作用的结果
【答案】D
【解析】乙醇具有挥发性，溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热产生的气体中一定含CH3CH2OH（g），CH3CH2OH也能使酸性KMnO4溶液褪色，气体使酸性KMnO4溶液褪色不能说明有乙烯生成，A错误；Cu与浓H2SO4常温下不反应，Cu与浓H2SO4加热时才会反应产生SO2，B错误；加入足量H2O2将Fe2+氧化成Fe3+，再加Cu（OH）2调溶液pH=4时Fe3+转化成Fe（OH）3沉淀而除去，说明Fe（OH）3比Cu（OH）2的溶解度更小，Ksp[Cu（OH）2]
Ksp[Fe（OH）3]，C错误；将有色纸条放入盛满干燥Cl2的集气瓶中，盖上玻璃片，无明显现象，说明Cl2没有漂白性，氯气漂白不是Cl2分子直接作用的结果，D正确。
11．下列指定反应的离子方程式正确的是
A．氯气与水反应：
Cl2+H2O
H++Cl- +HClO
B．电解饱和CuCl2溶液：
Cu2+ + 2Cl-+ 2H2O
Cu（OH）2↓+H2↑+Cl2↑
C．氢氧化钡溶液中加入硫酸铵：
Ba2++ OH- +NH4++ SO42- = BaSO4↓+NH3·H2O
D．碳酸氢钙溶液中加入足量石灰水：
Ca2+ + 2HCO3-+2OH- = CaCO3↓+ 2H2O+ CO32-
【答案】A
12．碘化钠用作甲状腺肿瘤防治剂、祛痰剂和利尿
剂等.实验室用NaOH、单质碘和水合肼（N2H4·H2O）为原料可制备碘化钠.
资料显示:
水合肼有还原性，能消除水中溶解的氧气；NaIO3是一种氧化剂.
回答下列问题：
（1）水合肼的制备有关反应原理为:
NaClO+2NH3======N2H4·H2O+NaCl
①用下图装置制取水合肼，其连接顺序为_________（按气流方向，用小写字母表示）.
A．
B．
C．
D．
②开始实验时，先向氧化钙中滴加浓氨水，一段时间后再向B的三口烧瓶中滴加NaClO溶液.滴加NaCl
O溶液时不能过快的理由___________________________________________.
（2）碘化钠的制备
i.向三口烧瓶中加入8.4gNaOH及30mL水，搅拌、冷却，加入25.4g碘单质，开动磁力搅拌器，保持60～70℃至反应充分；
ii.继续加入稍过量的N2H4·H2O（水合肼），还原NalO和NaIO3，得NaI溶液粗品，同时释放一种空气中的气体；
iii.向上述反应液中加入1.0g活性炭，煮沸半小时，然后将溶液与活性炭分离；
iv.将步骤iii分离出的溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得产品24.0g.
③步骤i反应完全的现象是_________.
④步骤ii中IO3-参与反应的离子方程式为__________________.
⑤步骤iii“将溶液与活性炭分离”的方法是___________.
⑥本次实验产率为_________.实验发现，水合肼实际用量比理论值偏高，可能的原因是_______________.
⑦某同学检验产品NaI中是否混有NaIO3杂质.取少量固体样品于试管中，加水溶解，滴加少量淀粉液后再滴加适量稀硫酸，片刻后溶液变蓝.得出NaI中含有NaIO3杂质.请评价该实验结论的合理性:
_________（填写“合理”或“不合理”），_________________
【答案】fabcde（ab顺序可互换）过快滴加NaClO溶液，过量的NaClO溶液氧化水合肼，降低产率无固体残留且溶液呈无色（答出溶液呈无色即给分）2IO3-+3N2H4·H2O=3N2↑+2I-+9H2O趁热过滤或过滤80%水合胼能与水中的溶解氧反应不合理可能是I-在酸性环境中被O2氧化成I2而使淀粉变蓝
（2）③步骤ii中碘单质生成NaI、NaIO3，反应完全时现象为无固体残留且溶液接近无色；④步骤iiiN2H4•H2O还原NalO3的化学方程式为：
3N2H4•H2O+2NaIO3=2NaI+3N2↑+9H2O，离子方程式为：
3N2H4•H2O+2IO3-=2I-+3N2↑+9H2O；⑤活性炭具有吸附性，能脱色，通过趁热过滤将活性炭与碘化钠溶液分离；⑥8.2gNaOH与25.4g单质碘反应，氢氧化钠过量，碘单质反应完全，碘和氢氧化钠发生反应：
3I2+6NaOH=5Na
I+NaIO3+3H2O，则生成的NaI的质量为：
×5×150g/mol=25g，生成的NaIO3与N2H4•H2O反应所得的NaI，反应为3N2H4•H2O+2NaIO3=2NaI+3N2↑+9H2O，则6I2～2NaIO3～2NaI，该步生成的NaI质量为：
×2×150g/mol=5g，故理论上生成的NaI为25g+5g=30g，实验成品率为
×100%=80%，实验发现，水合肼实际用量比理论值偏高是因为水合肼能与水中的溶解氧反应；
⑦取少量固体样品于试管中，加水溶解，滴加少量淀粉液后再滴加适量稀硫酸，片刻后溶液变蓝，说明生成碘单质，可能是NaIO3氧化碘化钾反应生成，也可能是空气中氧气氧化碘离子生成碘单质，不能得出NaI中含有NaIO3杂质。
13．四氯化锡（SnCl4）是一种重要的化工产品，可在加热下直接氯化来制备。
已知：
四氯化锡是无色液体，熔点-33℃，沸点114℃。
SnCl4极易水解，在潮湿的空气中发烟。
实验室可以通过下图装置制备少量SnCl4（夹持装置略）。
（1）装置Ⅰ中发生反应的离子方程式为________；
（2）装置Ⅱ中的最佳试剂为_______，装置Ⅶ的作用为_______；
（3）该装置存在的缺陷是：
_______________；
（4）如果没有装置Ⅲ，在Ⅳ中除生成SnCl4 外，还会生成的含锡的化合物的化学式为_______________；
（5）实验用锡粒中含有杂质Cu．某同学设计下列实验测定锡粒的纯度．
第一步：
称取0.613g锡粒溶入足量盐酸中，过滤；
第二步：
向滤液中加入过量FeCl3溶液，将Sn2+氧化成Sn4+；
第三步：
用0.100mol•L-1K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+，发生反应的表达式为（未配平）：
Fe2++Cr2O72-+H+→Cr3++Fe3++H2O
第二步中发生反应的离子方程式是_______________，若达到滴定终点时共消耗16.0mLK2Cr2O7溶液，试写出试样中锡的质量分数的计算式____________（仅写计算结果，锡的相对原子质量按119计算）
【答案】MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O饱和氯化钠溶液防止空气中水蒸气进入装置，使SnCl4水解缺少尾气处理装置Sn（OH）4或SnO22Fe3++Sn2+=Sn4++2Fe2+93.18%
（4）如果没有装置Ⅲ，则在氯气中含有水蒸汽，所以在Ⅳ中除生成SnCl4外，还会生成SnCl4水解产生的含锡的化合物Sn（OH）4或SnO2；（5）滴定过程中的反应方程式为6Fe2++Cr2O72-+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，第二步中加入过量FeCl3溶液，将Sn2+氧化成Sn4+，反应的方程式为2Fe3++Sn2+=Sn4++2Fe2+，令锡粉中锡的质量分数为x，则：
Sn～Sn2+～2Fe3+～2Fe2+～
K2Cr2O7
119g
mol
0.613xg 0.100mol•L-1×0.016L
故
=
，解得x=93.18%。
14．钠硝石又名智利硝石，主要成分为NaNO3。
据最新勘探预测表明，我国吐鲁番盆地钠硝石资源量约2.2亿吨，超过了原世界排名第一的智利。
一种以钠硝石为原料制备KNO3的流程如下图所示（矿石中其他物质均忽略）：
相关化合物溶解度随温度变化曲线如下图所示：
回答下列问题：
（1）NaNO3是________________（填“电解质”或“非电解质”）。
（2）一定温度下，NaNO3可分解生成Na2O、NO和O2，该反应的化学方程式为__________________。
（3）为提高钠硝石的溶浸速率，可对矿石进行何种预处理________________（答出一种即可）。
（4）为减少KNO3的损失，步骤a的操作应为：
________________________________；
步骤b中控制温度可为下列选项中的________。
A．10℃B．40℃C．60℃D．90℃
（5）如何验证洗涤后的KNO3中没有Cl-：
_______________________________________。
（6）若100吨钠硝石可生产60.6吨KNO3，则KNO3的产率为________。
【答案】电解质4NaNO3
2Na2O+4NO↑+3O2↑粉碎蒸发结晶，趁热过滤A取最后一次洗涤的洗涤液少许于试管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若未出现白色沉淀，说明洗涤后的KNO3中没有Cl-51%
的变化明显，而氯化钠的溶解度随温度的变化不大，为减少KNO3的损失，步骤a应为蒸发结晶，趁热过滤；步骤b中需要析出硝酸钾晶体，为了尽可能多的析出硝酸钾，应该控制温度在10℃最好；（5）要验证洗涤后的KNO3中没有Cl-，只需要取最后一次洗涤的洗涤液少许于试管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若未出现白色沉淀，即可说明洗涤后的KNO3中没有Cl-，故答案为：
取最后一次洗涤的洗涤液少许于试管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若未出现白色沉淀，说明洗涤后的KNO3中没有Cl-；（6）根据硝酸根守恒，存在NaNO3~KNO3，理论上100吨钠硝石可生产KNO3的质量为100吨×
=118.8吨，则KNO3的产率为
×100%=51%。
15．高铁酸钾（K2FeO4）为紫黑色粉末，是一种新型高效消毒剂。
K2FeO4易溶于水，微溶于浓
KOH溶液，在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定。
一般制备方法是先用Cl2与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO（在较高温度下则生成KClO3），KClO再与KOH、Fe（NO3）3溶液反应即可制得K2FeO4。
实验装置如图所示：
回答下列问题：
（1）制备KClO。
①仪器a的名称是________________；装置B吸收的气体是________。
②装置C中三颈烧瓶置于冰水浴中的目的是________________________________；装置D的作用是________________________________。
（2）制备K2FeO4。
①装置C中得到足量KClO后，将三颈烧瓶上的导管取下，加入KOH溶液、Fe（NO3）3溶液，水浴控制反应温度，搅拌，当溶液变为紫红色，该反应的离子方程式为________________________________。
②向装置C中加入饱和________溶液，析出紫黑色晶体，过滤。
（3）测定K2FeO4纯度。
测定制备的K2FeO4的纯度可用滴定法，滴定时有关反应的离子方程式为：
a.FeO42-+CrO2-+2H2O═CrO42-+Fe（OH）3↓+OH-
b.2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O
c.Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
称取2.0g 制备的K2FeO4样品溶于适量KOH 溶液中，加入足量的KCrO2，充分反应后过滤，滤液在250mL 容量瓶中定容．取25.00mL 加入稀硫酸酸化，用0.10mol•L-1的（NH4）2Fe（SO4）2 标准溶液滴定至终点，重复操作2次，平均消耗（NH4）2Fe（SO4）2溶液的体积为24.00mL，则该K2FeO4样品的纯度为________。
【答案】分液漏斗HCl防止Cl2与KOH反应生成KClO3吸收多余的Cl2，防止污染空气3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2OKOH79.2%
置C中加入饱和KOH溶液，析出紫黑色晶体，过滤，；（3）根据反应FeO42-+CrO2-+2H2O═CrO42-+Fe（OH）3↓+OH-、2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O和Cr2O72-+6Fe2++14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O，可得关系式2FeO42-～Cr2O
72-～6Fe2+，根据题意可知，（NH4）2Fe（SO4）2的物质的量为0.024L×0.1000 mol/L=0.0024mol，所以高铁酸钾的质量为0.0024mol×
×
×198g/mol=1.584g，所以K2FeO4样品的纯度为
×100%=79.2%。
16．以C12、NaOH、（NH2）2CO（尿素）和SO2为原料可制备N2H4·H2O（水合肼）和无水Na2SO3，其主要实验流程如下：
已知：
①C12+2OH-=C1O-+C1-+H2O是放热反应。
②N2H4·H2O沸点约118℃，具有强还原性，能与NaC1O剧烈反应生成N2。
（1）步骤I制备NaC1O溶液时，若温度超过40℃，Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为_______________；实验中控制温度除用冰水浴外还需采取的措施是__________。
（2）步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图-1所示NaC1O碱性溶液与尿素水溶液在40℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110℃继续反应。
实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是_______________________；使用冷凝管的目的是_______________________。
（3）步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3（水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图-2所示，Na2SO3的溶解度曲线如图-3所示）
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。
实验中确定何时停止通SO2的实验操作为____________________________。
②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案：
____________________________，用少量无水
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